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Selbstregelndes Trommelwehr.
Die Erfindung betrifft ein Trommelwehr, welches sich mit Hilfe des gestauten Oberwassers selbsttätig so einstellt, dass der Stauspiegel bei wechselndem Wasserzufluss auf einer praktisch gleichbleibenden Höhe gehalten wird.
. Bei bekannten Trommelwehren ist eine selbsttätige Wirkung insofern möglich, als sie sich nach Überschreitung eines gewissen Wasserspiegels selbsttätig umlegen können. Es sind auch Einrichtungen bekannt geworden, welche diese Bewegung dämpfen und auf ein im voraus bestimmtes, aber für alle zufliessenden Wassermengen gleichbleibendes Mass beschränken. Zur selbsttätigen Einstellung auf gleichbleibende Stauspiegel bei wechselndem Wasserzufluss sind jedoch diese Wehre nicht fähig.
Das den Gegenstand der Erfindung bildende, sich selbsttätig einstellende Trommelwehr ist in den Fig. i und 2 der Zeichnung schematisch dargestellt. Es besteht aus der Vereinigung der an sich bekannten folgenden Hauptteile : i. der um die wagrechte Achse drehbaren Wehrklappe b, deren unterer Schenkel,/ ein das Moment des Oberklappenschenkels überwiegendes, im Sinne des Aufrichtens wirkendes Moment besitzt ; 2. einer wasserabwärts des unteren Wehrklappenschenkels angeordneten Steuerungskammer e, welche einen ständig offenen Ablauf g besitzt und 3. einem nahe dem zu regelnden Oberwasserspiegel angeordneten Überfall, von welchem ein Verbindungskanal li zur Steuerungskammer e führt.
Der Überfall muss so bemessen sein, dass schon bei geringem Steigen des Stauspiegels der Zulauf zur Steuerungskammer e den Abfluss aus ihr so weit überwiegt, dass sich ein zum Abwärtsbewegen der Wehrklappe hinreichender Druck in der Kammer e einstellt.
Die Grösse des Ablaufs g ist dadurch bestimmt, dass das von der Druckkammer nach der Steuerungskammer e durchsickernde Wasser abzuführen hat, ohne dass in dieser sich Gegendruck einstellt. Damit ist für ein Wehr von gegebenen Abmessungen und für eine grösstzulässige Stauspiegelerhebung auch die Länge des Überfalles k bestimmt.
Die selbsttätige Einstellung des Trommelwehres auf gleichbleibendem Stauspiegel bei wechselndem Wasserzufluss vollzieht sich folgendermassen :
Steigt der Stauspiegel um ein gewisses Mass über den normalen, so überwiegt die über den Überfall in die Gegendruckkammer fliessende Wassermenge die durch den Ablauf abfliessende, der Gegendruck in der Steuerungskammer steigt rasch und der Staukörper senkt sich so lange, bis der Stauspiegel sich dem normalen wieder so weit genähert hat, dass die über den Überfall fliessende Wassermenge gleich ist der durch den Ablauf abfliessenden. Das Wehr bleibt dann stehen.
Bei noch weiterem Sinken des Stauspiegels nimmt die überfallende Wassermenge so weit ab, dass der Abfluss aus der Steuerungskammer gegenüber der Überfallwassermenge überwiegt, der Gegendruck verschwindet nahezu oder ganz und der Staukörper richtet sich infolge des auf den unteren Wehrklappenschenkel ständig wirkenden Oberwasserdruckes selbsttätig so weit auf, bis Zu-und Abfluss aus der
Gegendruckkammer sich wieder das Gleichgewicht halten. Falls an Stelle eines gewöhnlichen Überfalles ein selbsttätiger Saugheber 1n benutzt wird (Fig. 3 und 4), so muss eine Bauart gewählt werden, die einen stetigen Wasserdurchfluss ergibt, z. B. nach der deutschen Patentschrift Nr. 256243. Absatzweise arbeitende Saugheber (sogenannte Wasserigel) sind für den vorliegenden Zweck nicht geeignet.
Ferner muss die Lufteintrittskante des Saughebers so ausgebildet sein, dass der Wasserdurchfluss bei geringem Steigen des Stauspiegels zunimmt und bei geringem Fallen des Stauspiegels abnimmt, ohne dass jedoch eine Unterbrechung eintritt.
Um verschiedene Stauhöhen einhalten zu können, kann die Überfallkante feinstellbar gemacht werden.
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Self-regulating drum weir.
The invention relates to a drum weir which, with the help of the dammed upstream water, adjusts itself automatically so that the reservoir level is kept at a practically constant height when the water inflow changes.
. In known drum weirs, an automatic action is possible insofar as they can automatically fold over after a certain water level has been exceeded. Devices have also become known which dampen this movement and limit it to a predetermined amount that is constant for all inflowing water quantities. However, these weirs are not able to automatically adjust to constant water levels when the water inflow changes.
The self-adjusting drum weir forming the subject of the invention is shown schematically in FIGS. 1 and 2 of the drawing. It consists of the union of the following main parts known per se: i. the weir flap b rotatable about the horizontal axis, the lower leg of which / has a moment that predominates over the moment of the upper flap leg and acts in the sense of erecting; 2. a control chamber e arranged downstream of the lower weir flap leg, which has a continuously open drain g and 3. an overflow arranged near the upper water level to be regulated, from which a connecting channel li leads to control chamber e.
The overflow must be dimensioned in such a way that, even with a slight rise in the reservoir level, the inlet to the control chamber e outweighs the outlet from it to such an extent that the pressure in chamber e is sufficient to move the weir flap downwards.
The size of the outflow g is determined by the fact that the water seeping through from the pressure chamber to the control chamber e has to be discharged without counterpressure being established in it. The length of the overflow k is therefore also determined for a weir of given dimensions and for a maximum permissible reservoir elevation.
The automatic adjustment of the drum weir to a constant water level with a changing water flow takes place as follows:
If the reservoir level rises to a certain extent above normal, the amount of water flowing into the counterpressure chamber through the overflow outweighs the amount of water flowing out through the drain, the counterpressure in the control chamber rises rapidly and the reservoir lowers until the reservoir level returns to normal has approached so far that the amount of water flowing over the overflow is equal to that flowing out through the drain. The weir then stops.
If the water level drops even further, the amount of overflowing water decreases so much that the outflow from the control chamber outweighs the amount of overflowing water, the counterpressure almost or completely disappears and the dam body is automatically raised as a result of the headwater pressure constantly acting on the lower weir flap limb, up to the inflow and outflow from the
Back pressure chamber to keep its balance again. If an automatic suction lifter 1n is used instead of a normal overflow (FIGS. 3 and 4), a design must be selected that results in a constant water flow, e.g. B. according to German Patent No. 256243. Siphon-wise suction lifters (so-called water hedgehogs) are not suitable for the present purpose.
Furthermore, the air inlet edge of the suction lifter must be designed in such a way that the water flow increases when the reservoir level rises slightly and decreases when the reservoir level falls slightly, but without an interruption occurring.
The overflow edge can be made finely adjustable in order to be able to maintain different heights.
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